[发明专利]一种基于维度拆分的相关干涉仪测向方法

说明书

技术领域

本发明属于通信雷达技术领域，尤其涉及一种基于维度拆分的相关干涉仪测向方法。

背景技术

在现有的测向体制中，相位干涉仪测向具有测向精度高、算法简单、速度快等优点，因此在军事和民用领域都得到广泛的应用。在军事领域，它可对雷达、通信、测控等辐射源进行定位，能在实施针对性电子干扰和军事打击中发挥重要作用；而在民用领域，它可用于交通管制、生命救援、无线电电频谱管理等方面。

相位干涉仪测向的简单而又经典的解决方案就是多基线相位干涉仪。它采用短基线粗略估计相位差，根据该相位差，对长基线测得的相位差进行解模糊，估计DOA。为了能够成功解模糊，短基线的阵元间距要求小于最高工作频率的半波长，而长基线的阵元间距也受到最低工作频率的约束。这一特点就限制了多基线干涉仪在宽频段(如1MHz-3GHz)测向中的应用(见文献：Novel wideband multimode hybrid interferometer system, K. M. Pasala; R. Penno; S. W. Schneider; IEEE transactions on aerospace and electronic systems, Volume: 39, Issue: 4,2003, Page(s):1396-1406)。为突破上述约束，基于圆阵的相关相位干涉仪被广泛研究。它通过实测相位差与样本库中各方向对应的相位差之间的相似性进行DOA估计(见文献：一种基于方向余弦的相位干涉仪阵列DOA估计算法，魏合文，王军，叶尚福；电子与信息学报,2007,29(11): Pages(s): 2665-2668)。

目前大多数基于圆阵的相关干涉仪测向算法都仅考虑了方位角的估计。这些算法通过在方位角的变化范围内搜索相似性函数的极值，获得方位角估计值(见文献：基于方向向量空间距离的干涉仪测向处理方法，刘建华，彭应宁，田立生；无线电工程，1999，29(1),Page(s): 14-19；The fast correlative interferometer direction finder using I/Q demodulator , Cheol Sun Park,Dae Yong Kim；Asia-Pacific conference on communications，2006，Page(s):1-5)。为了在保证算法精度的同时降低搜索运算量，这类算法通常采用两个步骤：首先采用大搜索步长对方位角进行搜索，粗略估计方位角，然后采用抛物线插值获得方位角的精确估计(见文献：对相关干涉仪测向算法的改进，董传刚，赵国庆；电子科技，2008，21(3)，Page(s):56-58；Angle of Arrival estimation based on interferometer principle, Laszlo Balogh, Istvan Kollar；IEEE international symposium on intelligent signal processing, 2003, Page(s): 219 -223)。然而在实际许多应用中，如正交跳频网台分选(见文献：跳频信号的侦察技术研究，陈利虎；国防科技大学博士学位论文，2009)，短波辐射源定位等,都需要同时获得方位角和俯仰角的信息。因此，必须研究相关干涉仪的二维测向算法。作为一维测向算法的一个自然推广，相关干涉仪的二维测向算法通过在方位角和俯仰角的变化范围内搜索相似性函数的极值，获得方位角和俯仰角估计值(见文献：改进的相关干涉仪测向处理方法，李淳，廖桂生，李艳斌；西安电子科技大学学报(自然科学版)，2006，33(3): Page(s):400-403；相关处理在干涉仪测向中的应用，刘芬，明望，陶松；电子科学技术评论，2005，3，Page(s): 31-37)。